鐵路客車DC 48V絕緣監測裝置設計與研制

劉建成 夏子杰 陳宇航 馮海波

摘 要：鐵路客車發生的各類火災事故中，電氣系統引發的故障已逐漸成為威脅客車安全的首要因素。直流系統是鐵路客車供電系統的關鍵組成部分，為信號設備、自動裝置、事故照明、應急電源、斷路器分合閘操作等提供直流電源。文中對現有DC 48 V絕緣監測裝置存在的不足進行分析并提出改進方案，采用不平衡電橋原理監測絕緣電阻，在母線電壓檢測單元中加入隔離電路，主控MCU采用STM32F429系列單片機，軟件部分新增網絡和藍牙通信功能，可對系統進行時鐘校準和定期軟件升級。實踐表明，該裝置具有結構簡單、擴展性強和可導性高等優點，具有一定的市場應用前景。

關鍵詞：直流系統;絕緣電阻;隔離電路;不平衡電橋;時鐘校準;網絡通信

中圖分類號：TP277;TM72文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2019）03-00-03

0 引 言

直流系統是鐵路客車供電系統的關鍵組成部分，其工作狀況直接影響鐵路客車的安全穩定運行[1]。由于老式塑殼斷路器使用熱磁式保護，用金屬片進行過載保護，精度較差，而漏電斷路器采用簡單的檢測保護模塊，功能單一，缺乏綜合性安全保護，因此當供電母線出現過壓、欠壓、短路等故障時，無法做出快速、準確的反應，存在安全隱患[2]。故對直流系統的絕緣狀態進行實時監測與快速反應具有重要意義。

本文研制的鐵路客車DC 48 V絕緣監測裝置新增數據存儲、時鐘校準、定期自檢、網絡通信等功能，包含嵌入式控制、USB存儲、無線藍牙通信等功能，可實時監測直流母線對地的漏電阻值，當測量值達到報警閾值時觸發聲光報警。……